DE4439191A1 - Verfahren zur Herstellung von 1,3-Dibenzyloxy-4,6-dinitrobenzol - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von 1,3-Dibenzyloxy-4,6-dinitrobenzolInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 1,3-Di
benzyloxy-4,6-dinitrobenzol durch Umsetzung von 1,3-Dichlor-4,6-dinitrobenzol
mit Benzylalkohol in Gegenwart einer starken Base in flüssiger Phase.
1,3-Dibenzyloxy-4,6-dinitrobenzol ist ein wichtiges Vorprodukt für die Herstellung
von 4,6-Diamino-resorcin als Monomerbaustein für Kunststoffe, insbesondere für
Polybenzoxazole (Macromolecules 1981, S. 915). So wird nach EP 0 402 688,
Beispiele 3-10, das 1,3-Dibenzyloxy-4,6-dinitrobenzol mit Wasserstoff an einem
Katalysator behandelt, wobei die Nitrogruppen zu Aminogruppen reduziert und die
Benzyloxygruppen zu Hydroxygruppen gespalten werden.
Die Herstellung von 1,3-Dibenzyloxy-4,6-dinitrobenzol aus 1,3-Dichlor-4,6-dinitro
benzol und Benzylalkohol in Gegenwart einer starken Base ist in EP 0 402 688
beschrieben. Nachteilig an dem dort beschriebenen Verfahren ist die
Notwendigkeit, reines 1,3-Dichlor-4,6-dinitrobenzol einzusetzen, das nach der
Nitrierung von 1,3-Dichlorbenzol zum 4,6/2,4-Dinitro-Isomerengemisch nur durch
Umkristallisation, beispielsweise aus Ethanol, unter Ausbeuteverlusten erhalten
werden kann. Eine Nacharbeitung der Beispiele 1 und 2 der genannten
EP 0 402 688 hat zusätzlich ergeben, daß die Umsetzung von 1,3-Dichlor-4,6-
dinitrobenzol mit Natrium-benzylat in Benzylalkohol bei 50 bzw. 55°C in einer
nicht näher bekannten Nebenreaktion zur Bildung erheblicher Mengen an
Benzaldehyd führt, was zu einer weiteren Verminderung von Ausbeute und
Qualität der Zielverbindung führt.
Es wurde nun gefunden, daß man reines 1,3-Dibenzyloxy-4,6-dinitrobenzol auch
beim Einsatz eines 1,3-Dichlor-4,6/2,4-dinitrobenzol-Isomerengemisches erhalten
kann; somit kann man dieses Isomerengemisch, wie es beispielsweise durch
Dinitrierung von 1,3-Dichlorbenzol erhalten wird, direkt einsetzen. Es wurde
weiterhin gefunden, daß man unter milden Temperaturbedingungen im Bereich
von -15 bis +40°C, wobei die Temperatur während der Umsetzung innerhalb des
genannten Bereiches um 10 bis 50°C angehoben wird, die unerwünschte
Nebenreaktion zur Bildung von Benzaldehyd weitgehend vermeiden kann. Auf
diese Weise ergibt sich ein sehr ökonomisches Verfahren durch Verbesserung von
Ausbeute und Qualität der Zielverbindung.
Die-Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 1,3-Dibenzyloxy-4,6-di
nitrobenzol durch Umsetzung von 1,3-Dichlor-4,6-dinitrobenzol mit Benzylalkohol
in Gegenwart einer starken Base in flüssiger Phase, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß ein 1,3-Dichlor-4,6/2,4-dinitrobenzol-Isomerengemisch, das 1 bis 60% des
2,4-Isomeren enthält, mit 2 bis 5 Mol Benzylalkohol in Gegenwart von 2 bis 5
Äquivalenten einer starken Base, alles bezogen auf 1 Mol des Isomerengemisches,
im Temperaturbereich von -15°C bis +40°C umgesetzt wird, wobei während der
Umsetzung die Temperatur innerhalb des genannten Bereiches um 10 bis 50°C
angehoben wird.
Zum Einsatz im erfindungsgemäßen Verfahren gelangt jedes auf beliebige Weise
herstellbare und nicht weiter in die Isomeren getrennte 1,3-Dichlor-4,6/2,4-dinitro
benzol-Isomerengemisch. Ein solches Isomerengemisch kann beispielsweise durch
Dinitrierung von 1,3-Dichlorbenzol mit Nitriersäure, insbesondere mit einer freies
SO₃ enthaltenden H₂SO₄/HNO₃-Nitriersäure in wasserfreier H₂SO₄ hergestellt
werden. Einsetzbare Isomerengemische enthalten 1 bis 60% des 2,4-Isomeren,
bevorzugt 2 bis 50%, besonders bevorzugt 5 bis 25%, ganz besonders bevorzugt
8 bis 15% des 2,4-Isomeren, während der Rest zu 100% aus dem 4,6-Isomeren
besteht. Etwa vorhandene noch weitere Verunreinigungen, wie beispielsweise
Vorstufen aus der Herstellung des Isomerengemisches sind bei diesen
Prozentangaben nicht berücksichtigt.
In bevorzugter Weise wird ein Isomerengemisch eingesetzt, das in oben
beschriebener Weise durch Dinitrierung von 1,3-Dichlorbenzol mit einem Gemisch
aus HNO₃, H₂SO₄ und SO₃ in wasserfreier H₂SO₄ erhalten wird, wobei in
besonders bevorzugter Weise das 1,3-Dichlorbenzol und das HNO₃/H₂SO₄/SO₃-
Gemisch simultan in vorgelegte wasserfreie H₂SO₄ eindosiert werden.
Zur Umsetzung werden pro Mol des Isomerengemisches 2 bis 5 Mol Benzyl
alkohol, bevorzugt 2 bis 3 Mol Benzylalkohol und 2 bis 5 Äquivalente, bevorzugt
2 bis 3 Äquivalente einer starken Base eingesetzt. Als starke Base für das
erfindungsgemäße Verfahren kommen ein (Erd)alkalimetall in metallischer Form
oder in Form des Hydrids, des Hydroxids, des Carbonats, des Hydrogencarbonats
oder des Benzylalkoholats (Benzylats) in Frage. Alkalimetalle sind hierbei
Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium oder Cäsium, bevorzugt Natrium oder
Kalium, besonders bevorzugt Natrium. Erdalkalimetaile sind hierbei Magnesium,
Calcium, Strontium oder Barium, bevorzugt Magnesium oder Calcium. Hydride
sind hierbei beispielsweise Lithiumhydrid, Natriumhydrid, Kaliumhydrid,
Magnesiumhydrid oder Calciumhydrid, bevorzugt Natriumhydrid. Hydroxide sind
hierbei Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Rubidiumhydroxid,
Cäsiumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Calciumhydroxid, Strontiumhydroxid oder
Bariumhydroxid, bevorzugt Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Magnesiumhy
droxid oder Calciumhydroxid, besonders bevorzugt Natriumhydroxid. Carbonate
sind hierbei Lithiumcarbonat, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Rubidiumcar
bonat, Cäsiumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Calciumcarbonat, Strontiumcarbonat
oder Bariumcarbonat, bevorzugt Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Magnesium
carbonat oder Calciumcarbonat. Hydrogencarbonate sind hierbei Lithiumhydrogen
carbonat, Natriumhydrogencarbonat, Kaliumhydrogencarbonat, Magnesiumhy
drogencarbonat oder Calciumhydrogencarbonat, bevorzugt Natriumhydrogen
carbonat. Benzylalkoholate hierfür sind beispielsweise Lithium-benzylat, Natrium
benzylat, Kalium-benzylat, Magnesium-benzylat, Calcium-benzylat, bevorzugt
Natrium-benzylat oder Magnesium-benzylat, besonders bevorzugt Natrium
benzylat.
Von den genannten Metallen und ihren Verbindungen sind die wohlfeilen Natrium,
Kalium, Magnesium oder Calcium bzw. ihre genannten Verbindungen bevorzugt;
weiterhin bevorzugt sind die genannten Metalle in der metallischen Form oder in
Form ihres Hydroxids, ihres Carbonats oder ihres Benzylalkoholats; ganz
besonders bevorzugt sind Natriummetall, Natriumhydroxid, Natriumcarbonat oder
Natrium-benzylat. Die genannten Benzylate können beispielsweise durch
Umsetzung eines der genannten Metalle mit Benzylalkohol unter Entwicklung von
Wasserstoff gewonnen werden; sie können jedoch auch durch Umsetzung eines der
genannten Hydroxide oder Carbonate mit Benzylalkohol bei höherer Temperatur
unter Entfernung des entstehenden Reaktionswassers durch Destillation und
gegebenenfalls unter Austreiben von entstehendem Kohlendioxid hergestellt
werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird in flüssiger Phase durchgeführt. Hierzu
wird in Gegenwart eines Kohlenwasserstoffs aus der aliphatischen aromatischen
oder araliphatischen Reihe mit 5 bis 16, bevorzugt 5 bis 12 C-Atomen oder in
Gegenwart eines Halogenaromaten mit 6 bis 10 C-Atomen und 1 bis 3 Chlor- oder
Bromatomen oder in Gegenwart von überschüssigem Benzylalkohol, der über die
Menge des zur Umsetzung benötigten Benzylalkohols hinausgeht, oder in einem
Gemisch mehrerer von ihnen gearbeitet. Kohlenwasserstoffe der genannten Art
sind dem Fachmann bekannt; wichtige unter ihnen sind beispielsweise Pentan,
Hexan, Heptan, Octan, Decan, Dodecan oder Hexadecan und deren verzweigte
Isomere und Gemische aus ihnen, wie Ligroin oder Petrolether, weiterhin Benzol,
Toluol, Xylol, Ethylbenzol, ferner cyclische aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie
Cyclohexan oder Cycloheptan. Halogenaromaten der genannten Art sind beispiels
weise Chlorbenzol, Brombenzol, Dichlorbenzol, Dibrombenzol. Chlortoluol,
Dichlortoluol und ähnliche dem Fachmann bekannte. Weiterhin kann über
schüssiger Benzylalkohol, der über die Menge des zur Umsetzung benötigten
Benzylalkohols hinausgeht, eingesetzt werden. Die Benutzung von überschüssigem
Benzylalkohol als einem systemeigenen Stoff ist hierbei bevorzugt. Die Menge des
Kohlenwasserstoffs, des Halogenaromaten oder des überschüssigen Benzylalkohols
beträgt 3 bis 20 Gew.-Teile, bevorzugt 5 bis 15 Gew.-Teile pro 1 Gew.-Teil 1,3-
Dichlor-4,6/2,4-dinitrobenzol-Isomerengemisch.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im Temperaturbereich von -15°C bis +40°C
durchgeführt, wobei während der Umsetzung die Temperatur innerhalb des
genannten Bereiches um 10 bis 50°C, bevorzugt um 10-30°C, angehoben wird. In
bevorzugter Weise wird das erfindungsgemäße Verfahren in zwei diskreten
Temperaturbereichen innerhalb des Gesamtbereiches durchgeführt, wobei im
wesentlichen im 1. Temperaturbereich nur 1 Chlor-Atom durch den Benzyloxy-
Rest substituiert wird. Hierzu wird während der analytisch kontrollierbaren
Substitution im wesentlichen das 1. Chlor-Atoms im Bereich von -15 bis +15°C,
bevorzugt 0 bis 15°C, besonders bevorzugt +5 bis +15°C gearbeitet und für den
Rest der Reaktionszeit, also im wesentlichen der Substitution des 2. Chlor-Atoms
die Temperatur auf einen Wert von 20 bis 40°C, bevorzugt 25 bis 35°C ange
hoben.
Die Reaktion des erfindungsgemäßen Verfahrens ist unabhängig vom Druck
oberhalb des Reaktionssystems und wird daher zweckmäßig bei Normaldruck
durchgeführt. Ein erhöhter Druck, etwa bei Benutzung eines niedrigsiedenden
Lösungsmittels, ist bei den erfindungsgemäß zu benutzenden niedrigen
Temperaturen im allgemeinen nicht erforderlich, kann jedoch angewandt werden.
Ein verminderter Druck könnte dann zweckmäßig sein, wenn beim Übergang von
der genannten niedrigeren zur höheren Temperatur im Rahmen des gesamten Tem
peraturbereiches in Gegenwart eines niedrigsiedenden Lösungsmittels unter Rück
flußbedingungen zur Konstanthaltung einer gewünschten Temperatur gearbeitet
werden soll.
Das Reaktionsprodukt (das 4,6-Isomere) ist im Reaktionsmedium schwer löslich
und kann daher, gegebenenfalls nach Abkühlung des Reaktionsmediums, durch
einfaches Filtrieren isoliert werden. Anschließend können aus dem Filtrations
rückstand die anorganischen Nebenprodukte, wie Alkali- und/oder Erdalkali
chloride oder überzählige starke Basen, durch Anschlämmen mit Wasser gelöst
werden und durch erneutes Filtrieren entfernt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise wie folgt durchgeführt
werden: In eine frisch bereitete Lösung von Natrium-benzylat in Benzylalkohol
wird bei 10°C unter Stickstoff ein technisches 4,6/2,4-Dinitro-1,3-dichlorbenzol-
Gemisch (90 : 10), das durch Dinitrierung von 1,3-Dichlorbenzol mit einem äqui
molaren Gemisch aus wasserfreier HNO₃ und 65%igem Oleum in wasserfreier
Schwefelsäure erhalten worden war, in etwa 1/2 bis 1 Stunde unter Kühlung
eingetragen. Das Molverhältnis des 4,6/2,4-Dinitro-1,3-dichlorbenzol-Gemisches zu
Natriumbenzylat beträgt z. B. 1 : 2,4. Die resultierende Suspension, die überwiegend
1-Benzyloxy-3-chlor-4,6/2,4-dinitrobenzol-Gemisch enthält, wird sodann etwa 1/2
Stunde bei 10°C nachgerührt, sodann auf 30°C erwärmt und bis zur vollständigen
Überführung in das Gemisch der Dibenzyloxy-Isomeren etwa 3 Stunden bei 30°C
nachgerührt. Die angegebenen Reaktionszeiten verlängern sich, falls ungenügende
Kühlmöglichkeiten zur Verfügung stehen oder falls der Reaktionsansatz sehr groß
gewählt wird. Das im Gemisch mit Natriumchlorid ausgefallene, sehr gut zu
filtrierende 1,3-Dibenzyloxy-4,6-dinitrobenzol wird bei 30°C über eine
Glassinternutsche isoliert und gut abgepreßt. Zur Abtrennung von Natriumchlorid
und anhaftendem Benzylalkohol wird der Filterkuchen etwa in der 5fachen Menge
Wasser angeschlämmt, 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt, erneut filtriert und
mit Wasser gewaschen.
Es ist sehr überraschend, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren,
insbesondere bei Verwendung von Benzylalkohol zugleich als Reaktionspartner
und als Reaktionsmedium, das 1,3-Dibenzyloxy-4,6-dinitrobenzol selbst dann in
reiner Form erhalten wird, wenn das eingesetzte Isomerengemisch bis zu 60%
1,3-Dichlor-2,4-dinitrobenzol, bezogen auf das Gesamtgemisch der Isomeren,
enthält. Das in diesem Fall als hauptsächliches Produkt vorliegende isomere
1,3-Dibenzyloxy-2,4-dinitrobenzol bleibt vollständig in Lösung. Weiterhin wird
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, offenbar begünstigt durch die oben
genannte Temperaturführung, weniger Benzaldehyd aus dem eingesetzten Benzyl
alkohol gebildet.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl diskontinuierlich, etwa in einer
Rührkesselapparatur, als auch kontinuierlich, beispielsweise in einer Verweilzeit
strecke mit angelegtem Temperaturgradienten, die beispielsweise mit statischen
Mischorganen ausgerüstet ist, durchgeführt werden.
In einer Mehrhalskolben-Rührapparatur mit Innenthermometer und Feststoff-
Eintrag wurden 1560 g Benzylalkohol vorgelegt. Unter Durchleiten von trockenem
Stickstoff und Eis-Kühlung wurden im Verlaufe von 15 Minuten bis zu einer
maximalen Temperatur von 25°C 74 g gemahlenes NaOH (1,85 mol) eingetragen.
Die Reaktionsmischung wurde bis zur vollständigen Lösung ca. 12 h bei Raum
temperatur (20°C) nachgerührt. In die gelblich gefärbte, schwach getrübte
Reaktionslösung wurden unter Durchleiten von trockenem Stickstoff und Eis/NaCl-
Kühlung im Verlaufe von ca. 30 Minuten bei 10°C 183 g 1,3-Dichlor-4,6/2,4-
dinitrobenzol-Isomerengemisch (0,685 mol 1,3-Dichlor-4,6-dinitrobenzol,
0,085 mol 1,3-Dichlor-2,4-dinitrobenzol) eingetragen. Die resultierende hellgelbe
Suspension wurde 30 Minuten bei 10°C nachgerührt, auf 30°C erwärmt und
ca. 3 h bei dieser Temperatur nachgerührt. Das sehr gut zu filtrierende
Produktgemisch aus 1,3-Dibenzyloxy-4,6-dinitrobenzol und NaCl wurde bei 30°C
über eine Glassinternutsche isoliert und zur Entfernung der Benzylalkohol-Mutter
lauge gut trocken gesaugt. In eine Vorlage aus 2500 g Wasser wurde das isolierte
Rohprodukt bei 20°C unter Rühren eingetragen, die resultierende Anschlämmung
bis zur vollständigen Lösung von NaCl ca. 1 h bei 20°C gerührt, das gereinigte,
praktisch farblose Produkt erneut filtriert, zur vollständigen Entfernung von
Benzylalkohol mit ca. 5000 g Wasser in mehreren Portionen gewaschen und im
Vakuum bei 60°C getrocknet.
Es wurden 237 g Reinprodukt erhalten.
Der durch HPLC (High Pressure Liquid Chromatography) bestimmte Gehalt des
isolierten Produktes betrug:
Gehalt (Titan-Red.) MG 380 HPLC | |
99,8 Gew.-% | |
1,3-Dibenzyloxy-4,6-dinitrobenzol | 99,1 Gew.-% |
1-Benzyloxy-3-chlor-4,6-dinitrobenzol | 0,6 Gew.-% |
1,3-Dibenzyloxy-2,4-dinitrobenzol | <0,1 Gew.-% |
Die Ausbeute an 1,3-Dibenzyloxy-4,6-dinitrobenzol betrug 91,0% der
theoretischen Ausbeute, bezogen auf eingesetztes 1,3-Dichlor-4,6-dinitrobenzolin
Form des 1,3-Dichlor-4,6/2,4-dinitrobenzol-Gemisches.
Der Benzaldehyd-Gehalt in der Benzylalkohol-Mutterlauge betrug nach GC 0,5%.
Eine wie in Beispiel 1 durchgeführte Reaktion, bei der jedoch eine Mischung aus
1000 ml Benzylalkohol und 500 ml Toluol verwendet wurde, ergab 236 g
trockenes Reinprodukt.
Der durch HPLC bestimmte Gehalt des isolierten Produktes betrug:
Gehalt (Titan-Red.) MG 380 HPLC | |
99,8 Gew.-% | |
1,3-Dibenzyloxy-4,6-dinitrobenzol | 99,1 Gew.-% |
1-Benzyloxy-3-chlor-4,6-dinitrobenzol | 0,6 Gew.-% |
1,3-Dibenzyloxy-2,4-dinitrobenzol | <0,1 Gew.-% |
Die Ausbeute an 1,3-Dibenzyloxy-4,6-dinitrobenzol betrug 90,5% der
theoretischen Ausbeute, bezogen auf eingesetztes 1,3-Dichlor-4,6-dinitrobenzolin
Form des 1,3-Dichlor-4,6/2,4-dinitrobenzol-Gemisches.
Der Benzaldehyd-Gehalt in der Benzylalkohol-Mutterlauge betrug nach GC 0,6%.
Eine wie in Beispiel 1 durchgeführte Reaktion, bei der jedoch reines 1,3-Dichlor-
4,6-dinitrobenzol (0,77 mol) verwendet wurde, ergab 271 g trockenes Reinprodukt.
Der durch HPLC bestimmte Gehalt des isolierten Produktes betrug:
Gehalt (Titan-Red.) MG 380 HPLC | |
99,9 Gew.-% | |
1,3-Dibenzyloxy-4,6-dinitrobenzol | 99,1 Gew.-% |
1-Benzyloxy-3-chlor-4,6-dinitrobenzol | 0,7 Gew.-% |
1,3-Dibenzyloxy-2,4-dinitrobenzol | <0,1 Gew.-% |
Die Ausbeute an 1,3-Dibenzyloxy-4,6-dinitrobenzol betrug 92,5% der
theoretischen Ausbeute, bezogen auf eingesetztes 1,3-Dichlor-4,6-dinitrobenzol.
Dieses Beispiel zeigt, daß der Einsatz von reinem 1,3-Dichlor-4,6-dinitrobenzol zu
keiner höheren Produktreinheit führt, verglichen mit dem Einsatz von Isomeren
gemischen.
Der Benzaldehyd-Gehalt in der Benzylalkohol-Mutierlauge betrug nach GC 0,3%.
Eine wie in Beispiel 1 durchgeführte Reaktion, bei der jedoch ein 1,3-Dichlor-
4,6/2,4-dinitrobenzol-Gemisch (0,77 mol) mit 59% 1,3-Dichlor-2,4-dinitrobenzol
verwendet wurde, ergab 99 g trockenes Reinprodukt.
Der durch HPLC bestimmte Gehalt des isolierten Produktes betrug:
Gehalt (Titan-Red.) MG 380 HPLC | |
99,9 Gew.-% | |
1,3-Dibenzyloxy-4,6-dinitrobenzol | 97,5 Gew.-% |
1-Benzyloxy-3-chlor-4,6-dinitrobenzol | 1,5 Gew.-% |
1,3-Dibenzyloxy-2,4-dinitrobenzol | 0,9 Gew.-% |
Die Ausbeute an 1,3-Dibenzyloxy-4,6-dinitrobenzol betrug 82,0% der theoreti
schen Ausbeute, bezogen auf eingesetztes 1,3-Dichlor-4,6-dinitrobenzol.
Der Benzaldehyd-Gehalt in der Benzylalkohol-Mutterlauge betrug nach GC 0,7%.
Eine wie in Beispiel 1 durchgeführte Reaktion, bei der jedoch reines 1,3-Dichlor-
4,6-dinitrobenzol (0,77 mol) bis zu einer Temperatur von 50°C in die Na-
Benzylat/Benzylalkohol-Lösung eingetragen wurde und die Reaktionsmischung 30
Minuten bei 50°C nachgerührt wurde, ergab 262 g trockenes, bräunlich gefärbtes
Produkt.
Der durch HPLC bestimmte Gehalt des isolierten Produktes betrug:
Gehalt (Titan-Red.) MG 380 HPLC | |
98,9 Gew.-% | |
1,3-Dibenzyloxy-4,6-dinitrobenzol | 97,8 Gew.-% |
1-Benzyloxy-3-chlor-4,6-dinitrobenzol | 0,5 Gew.-% |
unbekannte Verbindungen | 1,6 Gew.-% |
Die Ausbeute an 1,3-Dibenzyloxy-4,6-dinitrobenzol betrug 88,5% der theoreti
schen Ausbeute, bezogen auf eingesetztes 1,3-Dichlor-4,6-dinitrobenzol.
Der Benzaldehyd-Gehalt in der Benzylalkohol-Mutterlauge betrug nach GC 2,5%.
In einer Mehrhalskolben-Rührapparatur mit Innenthermometer und zwei Dosier
tropftrichtern für 1,3-Dichlorbenzol und Mischsäure wurden 700 g Schwefelsäure
100%ig (7,14 Mol) vorgelegt. Unter Rühren und Eiskühlung wurden simultan im
Verlaufe von 1 h bei 20°C 147 g 1,3-Dichlorbenzol 99,4% (0,99 Mol) und 506 g
Mischsäure (2,20 Mol HNO₃) eindosiert, wobei nach ca. 30 Min. die
Kristallisation des Nitrier-Produktes einsetzte. Die Reaktionsmischung wurde 4 h
bei 20°C nachgerührt. In eine Vorlage aus 3 640 g Eis/Wasser-Gemisch wurde die
Reaktionsmischung unter Rühren bis zu einer maximalen Temperatur von 20°C im
Verlaufe von ca. 30 Min. eingetragen. Die resultierende Produkt-Suspension wurde
1 h bei 20°C nachgerührt, das sehr gut zu filtrierende Reaktionsprodukt über eine
Glassinternutsche isoliert und mit insgesamt ca. 3750 g Wasser säurefrei
gewaschen und bei 40°C im Vakuum getrocknet.
Es wurden 226 g 1,3-Dichlor-4,6-dinitrobenzol erhalten.
Der durch GC bestimmte Gehalt des isolierten Produktes betrug:
89,7 Gew.-% 1,3-Dichlor-4,6-dinitrobenzol
10,1 Gew.-% 1,3-Dichlor-2,4-dinitrobenzol
0,1 Gew.-% 1,3-Dichlor-2-nitrobenzol
0,1 Gew.-% 1,3-Dichlor-4-nitrobenzol
10,1 Gew.-% 1,3-Dichlor-2,4-dinitrobenzol
0,1 Gew.-% 1,3-Dichlor-2-nitrobenzol
0,1 Gew.-% 1,3-Dichlor-4-nitrobenzol
Die Ausbeute an 1,3-Dichlor-4,6-dinitrobenzol in Form des 4,6/2,4-Dinitro-Ge
misches betrug 86,4% der theoretischen Ausbeute, bezogen auf eingesetztes 1,3-
Dichlorbenzol.
Die Mischsäure wurde wie folgt hergestellt: 141,4 g = 2,20 Mol HNO₃ 98%ig
wurden vorgelegt. Unter Eiskühlung und Rühren wurden bis zu einer maximalen
Temperatur von 35°C 365 g Oleum 65 (3,0 Mol SO₃; 1,3 Mol H₂SO₄) im
Verlaufe von mehreren Stunden eingetropft.
Claims (9)
1. Verfahren zur Herstellung von 1,3-Dibenzyloxy-4,6-dinitrobenzol durch
Umsetzung von 1,3-Dichlor-4,6-dinitrobenzol mit Benzylalkohol in Gegen
wart einer starken Base in flüssiger Phase, dadurch gekennzeichnet, daß ein
1,3-Dichlor-4,6/2,4-dinitrobenzol-Isomerengemisch, das 1 bis 60% des 2,4-
Isomeren enthält, mit 2 bis 5 Mol Benzylalkohol in Gegenwart von 2 bis 5
Äquivalenten einer starken Base, alles bezogen auf 1 Mol des
Isomerengemisches, im Temperaturbereich von -15°C bis +40°C umgesetzt
wird, wobei während der Umsetzung die Temperatur innerhalb des
genannten Bereiches um 10 bis 50°C angehoben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das 4,6/2,4-Iso
merengemisch 2 bis 50, bevorzugt 5 bis 25, besonders bevorzugt 8 bis
15% des 2,4-Isomeren enthält, während der Rest zu 100% aus dem
4,6-Isomeren besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein 4,6/2,4-
Isomerengemisch eingesetzt wird, das durch Dinitrierung von 1,3-Dichlor
benzol mit einem Gemisch aus HNO₃, H₂SO₄ und SO₃ in wasserfreier
H₂SO₄ erhalten wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung
mit 2 bis 3 Mol Benzylalkohol durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung
in Gegenwart von 2 bis 3 Äquivalenten einer starken Base durchgeführt
wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als starke Base
ein (Erd)Alkalimetall in metallischer Form oder in Form des Hydrids, des
Hydroxids, des Carbonats, des Hydrogencarbonats oder des Benzyl
alkoholats, bevorzugt ein Alkalimetall in metallischer Form oder in Form
des Hydroxids, des Carbonats oder des Benzylalkoholats, besonders
bevorzugt Natriummetall, Natriumhydroxid, Natriumcarbonat oder Natrium
benzylalkoholat eingesetzt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung
der flüssigen Phase in Gegenwart eines Kohlenwasserstoffes aus der
(cyclo)aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen Reihe mit 5 bis 16,
bevorzugt 5 bis 12 C-Atomen oder in Gegenwart eines Halogenaromaten
mit 6 bis 10 C-Atomen und 1 bis 3 Chlor- oder Brom-Atomen oder in
Gegenwart von über die Menge an zur Umsetzung benötigtem Benzyl
alkohol hinausgehendem Benzylalkohol oder eines Gemisches mehrerer von
ihnen gearbeitet wird und der Kohlenwasserstoffe der Halogenaromat, der
hinausgehende Benzylalkohol oder ein Gemisch mehrerer von ihnen in
einer Menge von 3 bis 20 Gew.-Teilen, bevorzugt 5 bis 15 Gew.-Teilen
pro 1 Gew.-Teil 1,3-Dichlor-4,6/2,4-dinitrobenzol-Isomerengemisch einge
setzt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in Gegenwart von
über die Menge an zur Umsetzung benötigtem Benzylalkohol hinaus
gehendem Benzylalkohol gearbeitet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen
während der Substitution des 1. Chlor-Atoms im Bereich von -15°C bis
+15°C, bevorzugt 0 bis 15°C, besonders bevorzugt +5 bis +15°C, und im
wesentlichen während der Substitution des 2. Chlor-Atoms im Bereich von
20 bis 40°C, bevorzugt 25 bis 35°C gearbeitet wird.
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8130 | Withdrawal |